1、牛顿第二定律临界状态问题,一、临界问题:当物体的运动状态发生变化时,一些相关的物理量也会随之发生变化,在动力学问题中出现的“最大”、“最小”、“刚好”、“恰能”等词暗示了临界状态的出现,隐含着相应的临界条件,在动力学中常见的临界问题主要是由于弹力、摩擦力是被动力,弹力、摩擦力发生突变就是临界状态。 (1)当两相互挤压物体之间的压力减为零时,是两物体刚好分开的临界条件。 (2)两相互接触的物体保持相对静止的临界条件是它们之间的静摩擦力最大静摩擦力(题目未作特殊说明,最大静摩擦力等于滑动摩擦力).,例1:如图所示,将质量为10Kg的小球挂在倾角=45的光滑斜面上。 (1)当斜面以加速度a= 沿图示
2、方向运动时,求绳中的张力。 (2)当斜面以加速度 沿图示方向运动时,求绳中的张力。,例2:水平地面上,放置倾角=37三角形滑块,M=3Kg,斜面上放置质量m=1.0Kg的物体,三角形滑块与地面间动摩擦因数1=0.25,当用F=30N的水平力推三角形滑块时,物块与m一起加速运动,且没有相对滑动,求:(g=10m/s) (1)物块m所受摩擦力的大小和方向; (2)若物块m与斜面间的动摩擦因数2=0.3,要使 m与M之间不发生相对滑动,求水平力F的大小。,提出问题: 分析:保证m、M一起向左匀加速直线运动。 若F过大,则m和M一起加速度过大,N和mg的合力 不足以提供加速度,斜面对m施加沿斜面向 下
3、的摩擦力f. 若F过小,则m和M一起加速度过小,N和mg的合力 提供加速度还有余,则斜面对m施加沿斜面 向上的摩擦力f.,例3:如图所示,光滑球恰好放在木块的圆槽中,它的左边接触点A,右边接触点为B,槽的半径为R,球心为o,且OA与水平线成角,圆球质量为m,木块质量为M,各种摩擦及绳和滑轮的质量不计,则F至少为多大时,球才能离开圆槽?,例4:如图示,两木块A和B,质量分别为mA和mB,紧挨着并排放在水平桌面上,A、B间的接触面垂直于图中纸面且与水平方向成角。A、B之间,A、B与地面之间的摩擦均不计,现有一水平力F作用于A,要使A、B向右加速运动且A、B间不发生相对运动,F的最大值不应超过多少?,